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(共23张PPT)
3.3 生态系统的物质循环 自主梳理落实
1.物质循环概念？P63①物质： ②循环途径：
③范围： ④特点：
注意：★碳循环具有全球性的原因？P62
物质在生态系统中循环往复运动的特点，对于改进农业生产方式的启示？P63
2.★构建碳循环的过程图？右图
（1）碳元素的存在形式？①非生物环境：
②生物群落：
③在生物群落与非生物环境之间的循环形式：
（2）碳元素进入生物群落的方式？
（3）碳元素返回非生物环境的方式（大气CO2的来源）？
思考：与碳循环关系最密切的两种细胞器？
3.现代工业出现之前，大气圈CO2长期处于相对稳定状态，主要原因？
4.碳循环平衡的破坏——温室效应：（1）原因？
（2）缓解措施？
★8.什么是生物富集？P64 能够产生生物富集的有害物质有哪些？P63倒二段、P64末段
★9.生物富集的主要途径：
★10.生物富集的特点？
生物富集具有全球性的原因？P64末段
生产者通过光合作用从大气中吸收CO2的速率与通过生
产者、消费者呼吸作用以及分解者分解作用释放CO2的速率大体相等。
① 生产者、消费者的呼吸作用 ②分解者的分解作用③化石燃料的燃烧
光合作用（主要）和化能合成作用。
CO2 （主要）和 碳酸盐
含碳有机物，沿 食物链和食物网渠道传递。
CO2
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素
地球上最大生态系统——生物圈
非生物环境与生物群落之间
全球性、循环性（循环往复运动）
①化石燃料的开采和使用大大增加了CO2的排放（主要原因） ②植被破坏
线粒体、叶绿体
（如：石灰石、珊瑚礁等）
包括动物的无氧呼吸吗？
分解作用的两种方式？
①重金属②人工合成的有机化合物
③放射性物质
★★★5.为什么农田要不断施加氮肥？P67
6.生物圈是一个在物质上自给自足的系统，为什么？
★7.能量流动和物质循环的关系？不同点？P65一二段 判断：能量流动和物质循环是两个相对独立的过程。
①农田土壤中含氮量不足以使作物高产
②农产品不断从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤
因为生物圈是指地球上所有生物与其非生物环境的总和，通过物质循环构成一个物质上自给自足的系统
①全球性 ②有害物质沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端(即物质积累量逐级递增)
食物链（网）
大气中
的CO2库
生产者
消费者
分解者
1.如图是生态系统中碳循环的模式图
2.如图为生态系统各组成成分的关系示意图
非生物的物质和能量
如何辨图？
1.“双向箭头”
只有生产者与大气中的CO2库之间是双向的
2.“万箭归一”
箭头指向最多的是大气中的CO2库，3种生物成分都指向CO2库
3.指向分解者的箭头次之
碳循环图解各成分判定
生产者
初级消费者
分解者
大气中CO2库
生产者
消费者
分解者
生产者
初级消费者
次级消费者
大气中CO2库
分解者
次级消费者
三级消费者
①写出图中字母代表的含义：A　　　，B　　　，C　　　　，D　　　。
②碳元素在生物群落和无机环境之间以 形式循环往返，在生物群落内以　　　形式传递。
③大气中的CO2首先通过［　］　　　　过程进入生物群落，然后通过［ ］ 关系沿着　　　　　　　进行传递，细菌和真菌等微生物则从　　　　　　 中获得碳元素。
④生物群落中碳元素通过［ ］　　过程［ 　 ］ ［ ］　　___过程回到非生物环境当中。
⑤与碳循环关系最为密切的两种细胞器是______。
遗体残骸　
CO2
含碳有机物
光合作用、
化能合成作用
4 捕食　　　　
动植物遗体残骸
1 燃烧　　　　
呼吸作用
3、5
分解作用
6
线粒体、叶绿体
食物链和食物网
碳循环过程-训练
1.生物圈是不是一个在物质上自给自足的系统？为什么？ 课后题P67-拓展应用
是。因为生物圈是指地球上所有生物与其非生物环境的总和，通过物质循环构成一个物质上自给自足的系统
思维判断1：任何一个生态系统，物质可被生物群落反复利用而不依赖于系统外的供应。
思维判断2：比生物圈小的任何一个生态系统都不能独立进行物质循环。
思维判断3：任何生态系统，能量逐级递减，且单向流动不循环，必须从系统外获得能量。
2.同碳元素一样，氮元素在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。为什么还要往农田中不断的施加氮肥呢？
①农田土壤中含氮量不足以使作物高产
②农产品不断从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤
若“从物质循环的角度”回答呢？
再次理解：物质循环的全球性和循环性
×
√
√
二、生物富集
③一些放射性物质
能量流动：
传递形式：有机物中的化学能
传递渠道：沿食物链（网），在各营养级间单向流动
特点：单向流动、逐级递减
范围：生物群落
开放式：地球之外的太阳能源源不断地输入生态系统，传递是 逐渐递减耗尽为止
物质循环：
形式：元素的循环
循环途径：在生物群落、非生物环境之间循环往返
特点：全球性、循环性
范围：生物圈
封闭式：生物圈是物质上自给自足的系统
思维判断：
能量流动和物质循环是两个相对独立的过程。
三、能量流动和物质循环的联系、不同点P65
探究土壤微生物的分解作用 P65
实验原理：
1.土壤中存在种类、数目繁多的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，它们在生态系统中的成分为分解者。 2.分解速度主要与环境温度和湿度有关。
注意：有关分解者作用的研究最好在实验室进行，原因？
排除土壤微生物的作用，
尽可能避免土壤理化性质的改变
可以更好的控制实验变量
相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂
不变蓝
变蓝
产生砖红色沉淀
不产生砖红色沉淀
1.胡杨死亡后，为什么很长时间都没有腐烂？
荒漠中缺乏水分，分解者数量很少，因此死亡后的胡杨无法被快速分解。
2.有研究表明，长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠，这是为什么？
①荒漠中生产者的种类与数量很少，能制造的有机物总量就少；
消费者与分解者也少，物质循环缓慢；
土壤中可供分解者分解的动植物遗体等很少，且分解速度较慢，因此土壤中积累的营养物质很少；
②而且，胡杨还会从土壤中吸收营养物质，
因此，长有胡杨的荒漠土壤比草原的更为贫瘠。
从数据看出，热带雨林生态系统中枯枝、落叶的分解速率最快，而冻原生态系统中的分解速率最慢。这取决于土壤中微生物的种类及数量，而微生物的种类和数量的多少又取决于非生物因素(温度、湿度等)是否适宜。在题目选项中，光是对此影响最弱的因素
3.4生态系统的信息传递 自主梳理落实
1.什么是信息？什么是信息传递（信息流）？P68第一段信息三要素是什么？ P69末段
2.生态系统中信息的种类？ ★ ★ ★ （概念、举例）
3.信息传递在生态系统中的作用？3条★ ★ ★ （能举例分析） P71黑体字
4.信息传递在农业生产中的应用？2条★ ★
5.控制动物危害的技术方法有哪三种？P72
6. 生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异？P69思考题
（1）物质循环和能量流动借助于食物链进行；信息传递不依赖于食物链，可在同一个物种内传递，也可在不同物种间传递，还可以在非生物环境与生物体之间传递。
（2）能量流动是单向流动，物质是可循环利用的，但信息传递往往是双向的，且不能循环利用。
信息种类 概念（传递信息的载体、来源） 举例
物理 信息 物理过程传递信息 来源：非生物环境、 生物个体或群体 萤火虫发光、飞蛾扑火\ 鸟类鸣叫、蝙蝠回声定位\ 电鳐发电\动物的体温、青蛙冬眠\候鸟南飞、鱼类洄游、信鸽传书\荆棘的刺
五颜六色的花、孔雀羽毛颜色
化学 信息 生物产生的化学物质传递信息 来源：生物 植物生物碱、有机酸等代谢产物，动物性外激素、信息素，花香引蝶、老马识途
行为 信息 动物的特殊行为传递信息 来源：动物 鸟类求偶炫耀（孔雀开屏）、蜜蜂跳舞、动物拟态、
河豚遇敌竖体刺、遇危险某种鸟剧烈振翅传递信号、
牛椋鸟跳跃提醒犀牛危险
进一步理解：1.信息传递的方向？
2.三类信息都可来源于生物，只有物理信息可来源于非生物环境。
3.信息传递的范围？
4.信息的三要素是什么？缺一不可吗？常见的信息受体有哪些？
一、生态系统中信息的种类：
二、信息传递在生态系统中的作用：
莴苣种子萌发率与光的波长的关系
许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，用来传递性信号。
1.提高农畜产品产量 实例？
2.控制有害动物 实例？
三、信息传递在农业生产中应用：
四、控制动物危害的技术（化学防治、机械防治、生物防治）
注意：不是所有的生物防治都是应用了信息传递。
控制动物危害的技术→包含生物防治→包含利用信息传递进行生物防治
P72课后题：机场驱鸟的措施？
四、生态系统三大功能比较
P69 想一想，生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异？
（1）物质循环和能量流动借助于食物链进行；信息传递不依赖于食物链，可在同一个物种内传递，也可在不同物种间传递，还可以在非生物环境与生物体之间传递。
（2）能量流动是单向流动，物质是可循环利用的，但信息传递往往是双向的，且不能循环利用。
1.碳在无机环境中仅以CO2形式存在。
2.在生态系统中，某些植物在长日照条件下才开花，说明信息传递有利于生命活动的正常进行。
3.杀虫剂DDT杀虫属于利用化学信息进行防治。
4.生态系统的物理信息都来源于非生物环境。
5.信息传递沿着食物链从低营养级到高营养级传递。
6.碳元素以含碳有机物的形式进入生物群落。
7.物质可以反复利用只是通过分解者的呼吸作用将有机物分解为无机物，无机物再被生物群落重新利用。
8.缓解温室效应的最根本措施是多植树造林。
思维判断
主要以CO2形式存在，还可以碳酸盐形式存在
有利于种群的繁衍
利用农药进行防治，属于化学防治
可来源于非生物环境，可来源于同种生物，可来源于异种生物
信息传递往往是双向的，生物与生物之间、生物与环境之间
以CO2形式
不只是分解者的呼吸作用，还有生产者和消费者的呼吸作用
减少化石燃料的燃烧
一、生态平衡
1.生态平衡的概念？ ★ 2.生态平衡的3个特征？每个特征的具体表现？ ★
3.生态平衡的调节机制？ ★ P74 负反馈调节
4.负反馈调节的概念？ 5.负反馈调节的意义？★（P74倒数第二段）
负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具备自我调节能力的基础
二、生态系统的稳定性
6.生态系统的稳定性的概念？ ★ 注意与生态平衡的概念区分
生态平衡强调的是一种相对稳定的状态，
生态系统的稳定性强调的是生态系统维持生态平衡的能力
7.生态系统的稳定性表现在哪两个方面？概念？P75 ★
注意：抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈负相关，但是，有的生态系统两种稳定性都很低，例如？
北极冻原生态系统
9.生态系统稳定性的形成原因？ ★——生态系统具有一定的自我调节能力（P74倒数第4行）
10.生态系统的自我调节能力是有限的，具体表现？ （P75第2段）
11.某个生态系统的稳定性高、自我调节能力强、抵抗力稳定性高的原因： ★ ★ ★ （经常考，P75末段）
一般，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。
三、提高生态系统的稳定性 P76
12.为什么要提高生态系统的稳定性（意义）： 2条 P76倒数第二段
①处于生态平衡的生态系统可以持续不断___ ___②处于生态平衡的生态系统能够使____ __
13.维持生态平衡，提高生态系统的稳定性的措施？★——两条背过，熟悉课本实例
3.5生态系统的稳定性 自主梳理落实
概念区分——生态平衡和生态系统的稳定性
1.生态平衡：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。
2.生态系统的稳定性：生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。
注意：生态平衡强调的是一种相对稳定的状态，
生态系统的稳定性强调的是生态系统维持生态平衡的能力
生态系统各组分保持相对稳定
生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新；
生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的量，处于比较稳定的状态
生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡 P74
负反馈调节
一、生态平衡
正反馈典型事例分析——水体富营养化（水华或赤潮）
1.概念：
2.原因：
3.类型：
4.抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
5.提高生态系统的稳定性的意义？措施？
生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力
生态系统具有一定的自我调节能力
有限
二、生态系统稳定性
负反馈调节
当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡遭破坏 P75
一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越越高
抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈负相关
特例：北极冻原生态系统，恢复力稳定性和抵抗力稳定性都较弱
（1）控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统的自我调节能力的范围内，合理适度利用生态系统；
（2）对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
（1）图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常作用范围。
（2）y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，y值的大小说明什么？
y值大，说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强；
如果受到相同程度的干扰时，草原生态系统的y值 热带雨林生态系统。
（3）x表示恢复到原状态所需的时间，x值的大小说明什么？
x值大，说明恢复力稳定性弱，反之，恢复力稳定性强。
（4）曲线与正常范围之间所夹的面积称为总稳定性的定量指数（TS）, TS值的大小说明什么？
TS越大，说明这个生态系统的总稳定性越弱。
6.生态系统稳定性的数学模型
基本原理：
在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的
三、设计生态缸，观察其稳定性
生产者、消费者、分解者三者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定。
下图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化过程示意图.


请根据图回答：
(1)在该河流的AB段上，溶解氧大量减少的主要原因是什么
(2)在该河流的BC段上，藻类大量繁殖的主要原因是什么
(3)水中溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是什么
(4)若酿造厂或味精厂将大量含有机物的废水排人该河流，对河流生态系统可能造成的最严重的后果是什么 请运用生态平衡原理分析造成这种后果的原因.
河流中的生物大量死亡，生态平衡遭到破坏；
因为生态系统的自动调节能力有一定限度，当外来干扰超过这个限度时，生态平衡就会遭到破坏
有机物增多，好氧细菌大量繁殖，分解有机物，消耗大量溶解氧；藻类数量减少
有机物分解后形成大量的NH4＋等无机盐离子，有利于藻类的大量繁殖.
藻类大量繁殖，通过光合作用释放氧气； 有机物减少，好氧细菌减少，对溶解氧的消耗减少.
1.生物浮床技术的应用使该池塘植物的空间结构
在___________方向复杂化。由于浮床植物和浮游
藻类之间存在对______和_______的竞争，从而
抑制了水华的发生。
2.生物浮床技术应用的重要环节之一是定期回收浮床并更新水生植物，其主要目的是___________ __，促进物质循环。从能量流动的角度分析，应用生物浮床技术是调整_________________，使能量流向浮床植物 ，抑制水华发生。
3.该水域在污水流入后仍能保持动态平衡，体现了生态系统的_____稳定性，从生态系统的结构分析，影响其稳定性的内部因素是物种的丰富度和_ _____。但若向该水域中大肆排放污水，依然会导致该生态系统的崩溃，原因是_____。
4.某生态系统受到少量未经处理的生活、农业和工业生产废水（含有化肥、农药、普通洗衣粉、石油、高含硫煤碳）污染时，能通过______ __等方式消除污染。
除去水体中富集的N、P等元素
典题训练
水体富营养化主要由于生活及工农业生产
中含有大量氮、磷的废污水进入水体后，蓝藻、绿藻、硅藻等大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。生物浮床技术是以浮床作为载体，把某些水生植物种植到水面，达到净化水质，防治水华的效果。下图为生态浮床实景图和示意图，据图回答问题。
垂直和水平
光能
N、P等
无机盐
能量流动关系
抵抗力
营养结构
(食物链、食物网)的复杂程度
生态系统的自我调节能力是有限的
物理沉降、化学分解和
微生物分解

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